[发明专利]固体激光系统

说明书

技术领域

本公开涉及一种固体激光系统。

背景技术

随着半导体集成电路的微细化、高集成化，在半导体曝光装置中，对分辨力提出了更高的要求(在下文中，将半导体曝光装置仅称为“曝光装置”)。因此，正在推进从曝光用光源输出的光的短波长化。在曝光用光源中，使用气体激光装置来代替以往的水银灯。现在，作为曝光用的气体激光装置，使用输出波长为248nm的紫外线的KrF准分子激光装置、以及输出波长为193.4nm的紫外线的ArF准分子激光装置。

作为现在的曝光技术，如下的液浸曝光已被投入实际使用：通过将曝光装置侧的投影透镜与晶片之间的间隙用液体充满，来改变该间隙的折射率，从而使曝光用光源的外观波长短波长化。在将ArF准分子激光装置作为曝光用光源使用、且进行液浸曝光的情况下，对晶片照射在水中的波长为134nm的紫外光。该技术称为ArF液浸曝光。ArF液浸曝光也被称为ArF液浸光刻。

因为KrF、ArF准分子激光装置的自然振荡的光谱线宽度约为350～400pm、比较宽，所以由曝光装置侧的投影透镜缩小投影在晶片上的激光束(紫外线光)产生色差，分辨力降低。为此，有必要使从气体激光装置输出的激光束的光谱线宽度变窄直至色差可以忽略不计。光谱线宽度也被称为频谱宽度。因此，在气体激光装置的激光谐振器内设置具有谱线窄化元件的谱线窄化模块(Line Narrow Module)，并且通过该谱线窄化模块实现频谱宽度的谱线窄化。再有，谱线窄化元件也可以是标准具(etalon)、光栅等。像这样频谱宽度变窄的激光装置称为谱线窄化激光装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-199425号公报

专利文献2：日本特开2013-222173号公报

专利文献3：美国专利第8634441号说明书

专利文献4：美国专利申请公开第2013/0279526号说明书

发明内容

涉及本公开的第一观点的固体激光系统可以具备：第一固体激光装置，输出第一波长的第一脉冲激光束；第二固体激光装置，输出第二波长的第二脉冲激光束；波长转换系统，供第一脉冲激光束和第二脉冲激光束射入；光学快门，配置在第一脉冲激光束和第二脉冲激光束中的任何一方的光路上；以及控制部，使第一脉冲激光束和第二脉冲激光束分别从第一固体激光装置和第二固体激光装置连续输出，并且，在来自外部装置的脉冲串信号为“开”时，通过进行打开光学快门的控制，使第一脉冲激光束和第二脉冲激光束大致同时射入波长转换系统，从而使由第一波长和第二波长通过波长转换而形成的第三波长的第三脉冲激光束从波长转换系统输出；在脉冲串信号为“关”时，通过进行关闭光学快门的控制，使第一脉冲激光束和第二脉冲激光束射入波长转换系统的定时在时间上不重叠，从而使来自波长转换系统的第三脉冲激光束的输出停止。

涉及本公开的第二观点的固体激光系统可以具备：第一固体激光装置，输出第一波长的第一脉冲激光束；第二固体激光装置，输出第二波长的第二脉冲激光束；波长转换系统，供第一脉冲激光束和第二脉冲激光束射入；以及控制部，使第一脉冲激光束和第二脉冲激光束分别从第一固体激光装置和第二固体激光装置连续输出，并且，在来自外部装置的脉冲串信号为“开”时，通过使第一脉冲激光束和第二脉冲激光束大致同时射入波长转换系统，从而使由第一波长和第二波长通过波长转换而形成的第三波长的第三脉冲激光束从波长转换系统输出；在脉冲串信号为“关”时，通过以相互之间的时间差大于等于第一脉冲激光束的脉冲宽度与第二脉冲激光束的脉冲宽度之和的不同的定时，使第一脉冲激光束和第二脉冲激光束射入波长转换系统，从而使来自波长转换系统的第三脉冲激光束的输出停止。

涉及本公开的第三观点的固体激光系统可以具备：第一固体激光装置，输出第一波长的第一脉冲激光束；第二固体激光装置，输出第二波长的第二脉冲激光束；波长转换系统，供第一脉冲激光束和第二脉冲激光束射入；光强变化部，可以改变第一脉冲激光束和第二脉冲激光束中的至少一方的光强度；以及控制部，使第一脉冲激光束和第二脉冲激光束大致同时射入波长转换系统，并且，通过控制光强变化部，从而在来自外部装置的脉冲串信号为“开”时，控制第一脉冲激光束和第二脉冲激光束的光强度，以使由第一波长和第二波长通过波长转换而形成的第三波长的第三脉冲激光束从波长转换系统输出；在脉冲串信号为“关”时，控制第一脉冲激光束和第二脉冲激光束中的至少一方的光强度，以使来自波长转换系统的第三脉冲激光束的输出停止。

附图说明